ഓസ്ട്രേലിയ ലിഥിയം ബാറ്ററികളേക്കാൾ കൂടുതൽ energyർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള ഒരു പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററി സിസ്റ്റം വികസിപ്പിക്കുന്നു
വിപണിയിൽ ഇതിനകം തന്നെ ധാരാളം ഹൈഡ്രജൻ ഇന്ധനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററി വാഹനങ്ങൾ ഉണ്ട്, എന്നാൽ ഓസ്ട്രേലിയയിലെ റോയൽ മെൽബൺ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജിയിലെ ഗവേഷകർ “പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററി” എന്ന ആശയം മുന്നോട്ട് വച്ചിട്ടുണ്ട്. സാങ്കേതികവിദ്യ ജനകീയമാക്കാൻ കഴിയുമെങ്കിൽ, ഹൈഡ്രജൻ അധിഷ്ഠിത energyർജ്ജ സംവിധാനങ്ങളുടെ കവറേജ് വിപുലീകരിക്കാനും ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികൾക്ക് ഒരു പകരക്കാരനാക്കാനും കഴിയും. Erർജ്ജ സംഭരണ ​​ബാറ്ററി ചെലവ്, തീർച്ചയായും, ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും സംഭരിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന പരമ്പരാഗത ഹൈഡ്രജൻ പവർ സിസ്റ്റങ്ങളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി ഹൈഡ്രജൻ വീണ്ടെടുക്കുക, പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ഉപകരണം പരമ്പരാഗത അർത്ഥത്തിൽ ഒരു ബാറ്ററി പോലെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസർ ജോൺ ആൻഡ്രൂസും അദ്ദേഹത്തിന്റെ “പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററി സിസ്റ്റവും” കൺസെപ്റ്റ് പ്രോട്ടോടൈപ്പിന്റെ പ്രാഥമിക തെളിവ്

പരമ്പരാഗത സംവിധാനം ജലത്തെ ഇലക്ട്രോലൈസ് ചെയ്യുകയും ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും വേർതിരിക്കുകയും തുടർന്ന് ഇന്ധനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ രണ്ടറ്റത്തും സൂക്ഷിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വൈദ്യുതി പ്രത്യക്ഷപ്പെടാൻ തുടങ്ങുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനും രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കായി ഇലക്ട്രോലൈസറിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററിയുടെ പ്രവർത്തനം വ്യത്യസ്തമാണ്-കാരണം ഇത് ഒരു മെറ്റൽ ഹൈഡ്രൈഡ് സ്റ്റോറേജ് ഇലക്ട്രോഡിനെ റിവേഴ്സിബിൾ പ്രോട്ടോൺ എക്സ്ചേഞ്ച് മെംബ്രണിൽ (PEM) ഇന്ധനം ഉപയോഗിച്ച് പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിഥിയം ബാറ്ററിയിൽ സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

ഈ പ്രോട്ടോടൈപ്പ് ഉപകരണത്തിന്റെ വലുപ്പം 65x65x9 മിമി ആണ്

റോയൽ മെൽബൺ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജി (ആർ‌എം‌ഐ‌ടി) സ്കൂൾ ഓഫ് എയ്‌റോസ്‌പേസ് എഞ്ചിനീയറിംഗിലെ മെക്കാനിക്കൽ ആൻഡ് മാനുഫാക്ചറിംഗ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് ഡിപ്പാർട്ട്‌മെന്റിന്റെ അസോസിയേറ്റ് പ്രൊഫസറും പ്രോജക്റ്റിന്റെ പ്രധാന ഗവേഷകനുമായ ജോൺ ആൻഡ്രൂസിന്റെ അഭിപ്രായത്തിൽ, “നവീകരണത്തിന്റെ താക്കോൽ വിപരീത ഇന്ധനത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിഥിയത്തിലാണ് സംയോജിത സംഭരണ ​​ഇലക്ട്രോഡുകളുള്ള ബാറ്ററി. ഞങ്ങൾ പ്രോട്ടോണിനെ ഗ്യാസിലേക്ക് പൂർണ്ണമായും ഒഴിവാക്കി. മുഴുവൻ പ്രക്രിയയും, ഹൈഡ്രജൻ നേരിട്ട് സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് സ്റ്റോറേജിലേക്ക് പോകട്ടെ.

പരിവർത്തന സംവിധാനം ഹൈഡ്രജനിൽ വൈദ്യുതോർജ്ജം സംഭരിക്കുകയും തുടർന്ന് വൈദ്യുതി പുനർനിർമ്മിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു

ജലത്തെ ഹൈഡ്രജനും ഓക്സിജനുമായി വിഘടിപ്പിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ സംഭരിക്കുന്ന പ്രക്രിയ ചാർജിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നില്ല. ഈ സങ്കൽപ്പ സംവിധാനത്തിൽ, ബാറ്ററി പ്രോട്ടോണുകൾ (ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകൾ) ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ വെള്ളം പിളർന്ന്, തുടർന്ന് ഇന്ധന-eredർജ്ജമുള്ള ലിഥിയം ബാറ്ററിയുടെ ഒരു ഇലക്ട്രോഡിൽ ഇലക്ട്രോണുകളും ലോഹ കണങ്ങളും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു.

ബാറ്ററി എനർജി സ്റ്റോറേജ് സിസ്റ്റം ഡിസൈൻ

ആത്യന്തികമായി, solidർജ്ജം ഖര ലോഹ ഹൈഡ്രൈഡുകളുടെ രൂപത്തിൽ സൂക്ഷിക്കുന്നു. വിപരീത പ്രക്രിയയിൽ, ഇതിന് വൈദ്യുതിയും (വെള്ളവും) ഉത്പാദിപ്പിക്കാനും വായുവിലെ ഓക്സിജനുമായി പ്രോട്ടോണുകൾ സംയോജിപ്പിക്കാനും കഴിയും (വെള്ളം ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ).

സോളിഡ് പ്രോട്ടോൺ സ്റ്റോറേജ് ഇലക്ട്രോഡുകളുമായി സംയോജിപ്പിച്ച “റിവേഴ്സിബിൾ ഫ്യുവൽ പവർഡ് ലിഥിയം ബാറ്ററി” (X എന്നത് ഹൈഡ്രജനുമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഖര ലോഹ ആറ്റങ്ങളെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു)

പ്രൊഫസർ ആൻഡ്രൂ പറഞ്ഞു, “ചാർജിംഗ് മോഡിൽ വെള്ളം മാത്രമേ ഒഴുകുന്നുള്ളൂ – ഡിസ്ചാർജിംഗ് മോഡിൽ വായു മാത്രം ഒഴുകുന്നു – ഞങ്ങൾ പുതിയ സംവിധാനത്തെ പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. ലിഥിയം അയണുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, പ്രോട്ടോൺ ബാറ്ററികൾ കൂടുതൽ ലാഭകരമാണ്-കാരണം താരതമ്യേന അപര്യാപ്തമായ ധാതുക്കൾ, ഉപ്പുവെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ കളിമണ്ണ് പോലുള്ള വിഭവങ്ങളിൽ നിന്ന് ലിഥിയം ഖനനം ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.

ഫ്ലോ ബാറ്ററി energyർജ്ജ സംഭരണം

തത്വത്തിൽ, പ്രോട്ടോൺ ഫ്ലോ ബാറ്ററികളുടെ efficiencyർജ്ജക്ഷമത ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താമെന്ന് ഗവേഷകർ പറഞ്ഞു, എന്നാൽ energyർജ്ജ സാന്ദ്രത വളരെ കൂടുതലാണ്. പ്രൊഫസർ ആൻഡ്രൂ പറഞ്ഞു, “പ്രാരംഭ പരീക്ഷണാത്മക ഫലങ്ങൾ ആവേശകരമാണ്, പക്ഷേ ഇത് വാണിജ്യപരമായ ഉപയോഗത്തിന് മുമ്പ് ധാരാളം ഗവേഷണങ്ങളും വികസന പ്രവർത്തനങ്ങളും ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്.”

ടീം 65x65x9 മില്ലീമീറ്റർ (2.5 × 2.5 × 0.3 ഇഞ്ച്) മാത്രം വലുപ്പമുള്ള ഒരു പ്രാഥമിക പ്രൂഫ്-ഓഫ്-കൺസെപ്റ്റ് പ്രോട്ടോടൈപ്പ് നിർമ്മിക്കുകയും “ഇന്റർനാഷണൽ ഹൈഡ്രജൻ എനർജി” മാസികയിൽ പ്രസിദ്ധീകരിക്കുകയും ചെയ്തു.